CORS系统在地籍测绘中的应用

2014-07-09陈永立丁建伟陈群国

河北省科学院学报 2014年1期

陈永立，丁建伟，陈群国

（1.河北省第一测绘院，河北石家庄 050031；2.河北省第二测绘院，河北石家庄 050037）

河北省卫星定位综合服务系统（以下简称“河北CORS系统”）已正式投入运营，根据测试结果，其网络RTK的平面定位精度为1～2cm。理论上完全你能够满足地籍测绘精度的要求，但地籍测绘的技术标准（TD/T1001—2012）未对CORS系统应用进行具体规定，其它参考标准技术规定不统一。TD/T1001—2012在地籍平面控制测量方面要求执行GB/T18314、CJJ/T73和CJJ/T8的规定；对于图根控制规定在采用静态或快速静态GNSS定位方法时技术指标满足CJJ/T8中二级GPS点的测量要求，当图根点采用RTK布设时，其测量和计算的技术要求按照CH/T2009的规定执行。TD/T1001也未对图根点的点位中误差明确规定，CJJ/T8规定图根控制点的点位中误差应小于图上0.1mm，CJJ/T73规定图根点的点位中误差应不大于5cm。TD/T1001对解析界址点的测量方法未作出具体规定，仅规定了解析界址点的精度要求，图根控制点可以作为界址点测量的起算点；CJJ/T8规定宗地界址点宜采用三级以上控制点施测，少数隐蔽界址点可采用图根点测量。另外，当采用（网络）RTK布设一级、二级、三级及图根控制点的施测方法CJJ/T73与CH/T2009规定也不一致。

目前，农村集体土地确权登记发证项目已全面展开，为使CORS系统的先进测量手段在土地调查中得到充分应用，提高测量精度和工作效率，本文对CORS系统在地籍测绘中应用的技术方法进行了研究。主要研究内容包括：1.一级、二级控制点的静、动态施测方法；2.图根控制点的施测方法；3.界址点的施测方法；4.坐标转换方法。

1 控制测量

控制测量采用一级控制点，一级控制点采用静、动态观测，以静态观测结果作为真值（观测要求能达到四等精度），对取不同测回、不同观测历元数、同一测回不同观测量的不同组合结果进行分析。设计规定一级点观测6测回，采样间隔1″，每测回观测值不低于30个。项目共完成109个一级点的施测。

对一级控制点的网络RTK测量结果进行了分析，分析项目及结果见表1。

表1 一级控制点的测量结果分析

通过上表的分析可知：CORS系统在网络覆盖范围内，网络RTK测量结果稳定，对一级控制点采用4测回、每测回取10个有效观测值，同时对测回间坐标差值进行规定，完全能满足一级控制点的精度要求

2 图根控制测量

图根点采用网络RTK测量时，观测3测回，每测回30个观测值，项目共分析了246个图根点的测量成果。对测量成果进行了如下分析，分析项目及结果见表2。

表2 图根控制点测量结果分析

在CH/T 2009、CJJ/T 8、CJJ 73中，对一、二、三级控制点及图根点的检核均作了具体规定，其中对角度的检核限差是根据相应等级的电磁波测距导线的测角中误差的2倍，再放宽倍要求规定的，测角中误差的计算公式为：

式中，mβ为估算的测角中误差（″），n为导线边数，S为导线平均边长（km）。

在村庄进行地籍测量时，由于建筑密度较大，图根点间距一般较短，且可能长短不一致，因此，建议不按统一的标准规定同一级控制点角度较差的限差，而是按图根点的实际平均边长计算角度较差的限差，如某村的图根点平均边长为50m，则以测角中误差mβ的倍作为角度检核的限差，计算的限差为：

项目对图根点的50个角度采用常规方法进行了检核，发现对图根点边长较短的角度检核，很难满足现行有关规范依照等级统一规定的限差要求。而规范对测角限差的要求又是以边长为依据的，因此按照导线端点限制的测量横向误差（横向误差主要体现在测角精度上）为依据，计算对测角限差的要求，在理论上是严密的，同时，由于导线边长较短时，用常规方法测量在角度精度上也是一种考验，因此按照距离定义角度测量的限差是有必要的。

建议在相邻图根点边长在120m及以上时，角度较差限差规定为30″，在120m以下时，按照图根点实际平均边长计算角度检核限差，公式如下：

式中，S以km为单位。

通过对204条图根点边长的检核发现有36条边的边长较差相对误差超过了1/4000，其中小于50m的边长共41条，边长较差相对误差超过1/4000的有14条，超过120m的边长，有2条其边长较差相对误差超过了1/4000。规范中是以边长较差的相对中误差来规定的，在具体操作上比较复杂，为了便于比较及保证较高的精度，应该按照边长较差的相对误差限差来进行规定，而不用中误差，取值上可以将中误差的数值规定为限差。

3 界址点测量

项目对508个界址边上的界址点利用网络RTK及常规测量方法进行了测量，对界址点坐标及界址边长进行了比较。方案中规定界址点测量采用1测回方式施测，数据采样间隔设置为1″，每测回的有效观测数据不应少于20个。

从922个界址点点位坐标的比较上发现，有45个点超过允许误差范围，占总点数的4.9%。按同等级测量计算的界址点点位中误差为3.8cm，能够满足规范要求的5cm的点位中误差要求。

在对界址点进行测量时，由于采用全站仪测量与采用RTK测量，两种测量方法，是同精度或不同精度测量，在测量精度上无法界定，为了确定RTK测量自身的精度情况，对RTK测量的304个界址点，又利用RTK进行了检测，计算点位中误差为1.62cm；边长中误差0.9cm；由此说明，RTK所测精度完全能够满足界址点的测量精度要求。

对界址边长进行分析时，除采用钢尺丈量外，分别通过坐标计算了全站仪极坐标法测量及网络RTK测量的坐标反算边长，对两者的坐标反算边长分别与丈量边长进行了比对，如以丈量边长作为真值，计算两种方法的界址点间距中误差，全站仪所测的界址点间距中误差为4.0cm，网络RTK所测的界址点间距中误差为4.3cm，尽管全站仪所测得界址点间距中误差优于网络RTK所测得界址点间距中误差0.3cm，但均能满足CJJ/T 8—2011所规定的界址点间距中误差5cm的要求。

4 坐标转换

由于农村集体土地确权登记发证项目要求采用1980西安坐标系，而河北CORS系统网络RTK直接成果为CGCS2000，应解决坐标系的转换问题。利用省内均匀分布的254个B、C级控制点，采用平面七参数模型，全省共12各分区，且分区之间保证不少于2个公共点，分别计算了CGCS2000到1980西安坐标系的转换参数，分区转换中误差最大为3.99cm。分区转换精度见表3。

表3 分区坐标转换精度

由于农村集体土地调查，首先要完成集体土地所有权的调查，集体土地所有权的界址点精度为10cm，坐标转换精度完全满足要求；对于集体土地建设用地及宅基地的界址点精度均为5cm，虽然转换残差的个别分区内最大值超过了5cm，但因宅基地及建设用地一般为分片存在，在一独立的区域内，界址点的相对精度仍然能满足规范规定。